2.2.1化学平衡 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕化学平衡的建立与判断展开，以CO与H₂O(g)的反应为例，通过“开始阶段→进行中→平衡状态”的动态过程分析，构建从宏观现象到微观速率变化的认知路径，形成清晰的学习支架，有效衔接可逆反应概念与平衡特征。 其亮点在于深度融合化学观念、科学思维与科学探究，突出“正逆相等，变量不变”的核心判断依据，借助具体反应如N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃和A(g) + B(g) ⇌ C(g)等案例，引导学生从符号表达、微观粒子行为到宏观可观测量的变化进行多角度推理，强化证据意识与模型建构能力。教学设计注重真实情境问题解决，帮助学生理解平衡的本质是动态而非静止，提升逻辑思辨与实验分析素养，既利于学生构建系统知识体系，也便于教师精准把握教学重难点，实现高效课堂。

新人教化学选择性必修一《化学反应原理》 第二章 化学反应的热效应 第二节 化学平衡状态 第1课时 化学平衡 【复习旧知】 可逆反应 双向性 双同性 共存性 正反应和逆反应两个方向 同一条件，同时进行 反应物和产物共存 【友情提醒】 任一组分的转化率都小于100% 方程式而用 “ ”连接，而不用 “ = ” NH3 +H2O NH3 ·H2O SO2 +H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3 H2+I2 2HI 加热 2NO2 N2O4 Cl2 + H2O HCl+HClO 2SO2+O2 2SO3 催化剂 高温 N2+3H2 2NH3 催化剂 高温高压 只有可逆反应才有限度，才有化学平衡，那么什么是化学平衡呢？ 常见的可逆反应 【复习旧知】 1、当可逆反应2SO2+O2 2SO3达到平衡后，通入18O2，再次达到平衡时，18O存在于哪些分子中（ ） A、SO3、O2 B、SO2、SO3 C、SO2、SO3、O2 D、SO2、O2 2、将6molSO2和4molO2置于密闭容器中，在一定条件下让他们充分反应。反应结束后容器中SO3的物质的量可能是 （ ） A、 6mol　　　 B、5mol　　 C、4mol 【当堂检测】 在 1 L的容积的密闭容器里，加 1mol CO和 1mol H2O (g) ，能发生什么反应？ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2 (g) 开始阶段有什么特征？ 瞬间过后有什么特征？ 以CO与H2O(g)的反应为例来研究化学平衡建立的过程。 开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行， c(CO) 、c(H2O)逐渐减小 c(CO2) 、c(H2)逐渐增大 以CO为例，v正为CO的消耗速率；v逆为CO的生成速率 (1)开始时，v正 v逆= 。 (2)随着反应的进行，v正 ； v逆 。 最大 0 减小 增大 反应进行到一定程度，到了某一时刻，CO的浓度不再改变，v正= v逆≠0 。 其它物质也一样，浓度保持不变，正逆反应速率相等 这种状态就是-----化学平衡状态 时间t 浓度 c 0 t1 H2 NH3 N2 以CO与H2O(g)的反应为例来研究化学平衡建立的过程。 1、化学平衡：在一定条件下的可逆反应，当正反应速率和逆反应速率相等时，各组分的浓度保持不变（不能理解为相等或成一定比例），这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 强调三点 前提条件：可逆反应 实质：正反应速率=逆反应速率 标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变 【化学平衡】 2. 化学平衡状态的特征 动态平衡（ v(正)≠0，v(逆)≠0 ） 反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。 条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。 (2)动： (3)等： (4)定： (5)变： v(正)= v(逆) (1)逆： 正逆反应仍在进行 即等效平衡,稍后讨论 【化学平衡】 在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol·L-1、 0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1，达到平衡时浓度可能是( ) A.SO2、O2分别为0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1 B.SO2为0.25 mol·L-1 C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 D.SO2为0.24 mol·L-1，SO3为0.14 mol·L-1 √ 【当堂检测】 【例1】 在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( 　 ) A. C的生成速率与 C分解的速率相等 B. 单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B C. 单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等（数值） D. 单位时间生成n mol A，同时生成2n mol C AD 怎样理解v(正)= v(逆)？ v正、v逆是指同一化学反应中的同一种物质的消耗或生成，若给出不同物质的数值时，按方程式计量数转换成同一物质进行比较。 【化学平衡】 3. 判断可逆反应达到平衡状态的标志 可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征： 一是正反应速率和逆反应速率相等； 二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。 这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据 正逆相等 ； 变量不变 【化学平衡】 平衡判定 正逆相等 N2+3H2 2NH3 b．用不同物质，正逆反应速率之比=化学计量数之比 a．用同一物质，v消= v生(消耗速率等于生成速率) 如：v正(N2)=v逆(N2) 如：单位时间内生成a mol N2，同时消耗a mol N2 如：单位时间内断裂1 mol N N键，同时形成1 mol N N键 如：单位时间内，消耗3 mol H2，同时消耗2 mol NH3 如：单位时间内，消耗1 mol N2，同时生成3 mol H2 如：单位时间内，消耗1 mol N2，同时消耗3 mol H2 如：单位时间内，消耗1 mol N2，同时生成2 mol NH3 如：单位时间内断裂1 mol N N键，同时形成3 mol H-H键 【化学平衡】 平衡判定 3、可逆反应 的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 ( ) A．3v正(N2)=v正(H2) B．v正(N2)=v逆(NH3) C．2v正(H2)=3v逆(NH3) D．v正(N2)=3v逆(H2) N2+3H2 2NH3 C ①A的消耗速率与A的生成速率—————。 ②A的消耗速率与C的 速率之比等于 。 ③B的生成速率与C的 速率之比等于 。 ④A的生成速率与B的 速率之比等于 。 相等 消耗 m∶p 生成 n∶p 消耗 m∶n 4、反应mA(g)+nB (g) pC(g) ，达到平衡的标志为： 【当堂检测】 Ⅰ、mB、nB、cB、质量分数wB、转化率αB、颜色、绝热容器内的温度等不再变化时，可以证明反应达到了平衡状态。 其中的B指的是反应体系中的某一种物质，不是整体量。 Ⅱ、某种气体的体积分数（即物质的量分数）φB不再变化时，要具体分析： 请大家试着分析此反应中B、C的体积分数变化A(s)===B(g)+C(g) 绝大多数情况下，体积分数φB不变，可以作为判断平衡的依据 个别情况例外， (2)变量不变 【化学平衡】 平衡判定 Ⅲ、气体的总物质的量n、体积V、压强p，要具体分析： 这些都不是某一种物质的数据，而是所有气体的整体量。 A(g)+B(g) ⇌ 2C(g) A(g)+B(g) ⇌ C(g) 气体的总物质的量n 恒温恒容时的压强p 恒温恒压时的体积V 不变 不变 不变 减少 减少 减少 对于这三个量，若反应前后气体系数不相等，则可以作为判断依据 【化学平衡】 平衡判定 (2)变量不变 Ⅳ、恒温恒容时，气体的密度ρ不再变化时，要具体分析： m总 ρ = V 不会变 找固体，若方程式中有固体，则气体总质量会变化 对于反应：A(g)+B(g) ===C(g) mA + mB ＝ mC 恒容时，凡是有固体参与的反应，其气体密度都会变。 对于反应：A(s)+B(g) ===C(g) mA + mB ≠ mC 【化学平衡】 平衡判定 m总 M = n总 看气体系数 找固体 分子、分母只要有一个是变量， M 即可作为判断平衡的依据 A(g)+B(g) ⇌ 2C(g) A(g)+B(g) ⇌ C(g) A(s)+B(g) ⇌ C(g) m总 n总 M 不变 不变 不变 不变 变 变 变 不变 变 思考：A(s) === B(g)+C(g)此反应的平均摩尔质量不再变化时，能否证明反应达到平衡状态？ Ⅴ、混合气体的平均摩尔质量M，不再变化时，要具体分析： 【化学平衡】 平衡判定 5、在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（其中只有B气体有颜色）( ) A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．气体的平均分子量 D．气体的颜色 BCD 【当堂检测】 6.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量 能说明以下反应达到平衡状态的是： （1） 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) __________。 （2）I2(g)＋H2(g) 2HI(g) ______。 （3）2NO2(g) N2O4(g) ____________。 （4）C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ___________。 ①③④⑦ ⑤⑦ ①③④⑤⑦ ①②③④⑦ 【当堂检测】 $